一种长丝短纤气流纺复合纱生产装置与方法
技术领域
本发明涉及纺纱技术领域，特别是一种长丝短纤气流纺复合纱生产装置与方法。
背景技术
复合纱尤其长丝与短纤维的复合纱生产方法现有环锭纺包芯纱、花式捻线机、转杯纺复合纱等。其中环锭纺包芯纱由于加捻三角区的形态不稳定性等问题，存在长丝露白、染色不匀、布面有疵点等问题。花式捻线机由细纱和长丝共同加捻完成，流程长、成本高。转杯纺复合纱成纱过程中采用分梳辊对纤维条进行分梳形成单根纤维的形态，对纤维长度与形态有一定的损伤，因此其在生产中经常被设计为原材料为低级棉或者再生棉等级别或者长度较短的纤维，进而影响其最终产品性能的优异性。本专利提出一种既不损伤短纤维的物理性能又可形成结构多样的复合纱生产设备与方法。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明所要解决的技术问题是现有的纺复合纱技术中其一加捻三角装置形态不稳定导致纺出的复合纱质量欠缺，有所瑕疵，其二在追求质量的基础上容易造成成本价值高，流程时间长的缺点，其三部分技术在纺纱过程中对纤维长度与形态具有一定的损伤，因此很难生产出高质量、高性能的产品。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种长丝短纤气流纺复合纱生产装置，其包括短纤维牵伸单元，包括喇叭口、第一罗拉、第二罗拉和第三罗拉；以及长丝喂入单元，包括张力控制器、位于所述张力控制器后端的第一引纱罗拉和第一纱筒。
作为本发明所述长丝短纤气流纺复合纱生产装置与方法的一种优选方案，其中：所述喇叭口前端设置长形开口，所述第一罗拉包括第一圆轴和位于所述第一圆轴一侧的第二圆轴，所述第一圆轴和第二圆轴的一端设置皮带轮；所述第二罗拉和第三罗拉与所述第一罗拉原理、组合相同并且相互平行。
作为本发明所述长丝短纤气流纺复合纱生产装置的一种优选方案，其中：所述张力控制器包括第一压板、与所述第一压板平行对应的第二压板、位于所述第一压板一端的第一弹簧和位于所述第二压板一端的第二弹簧；所述第一纱筒上设置螺纹管和旋转轴，所述旋转轴穿过所述第一纱筒中心；所述第一压板、第一弹簧和所述第二压板、第二弹簧对称设置，所述第一引纱罗拉上设置皮辊和速度控制器。
作为本发明所述长丝短纤气流纺复合纱生产装置的一种优选方案，其中：还包括加捻和卷绕单元，包括第二引纱罗拉、纤维输送通道、引纱管、加捻器和第二纱筒；所述第二引纱罗拉与所述第一引纱罗拉结构组合、原理相同，所述第二纱筒与所述第一纱筒结构组合、原理相同。
作为本发明所述长丝短纤气流纺复合纱生产装置的一种优选方案，其中：所述纤维输送通道呈“三角形”，中间空心，所述纤维输送通道的尖端设置圆孔，置于所述加捻器内，所述纤维输送通道的侧面设置长形槽孔设置于所述第三罗拉的一侧；所述加捻器包括转杯和转筒，所述转筒中心设置开孔槽，一端与所述转杯连接。
作为本发明所述长丝短纤气流纺复合纱生产装置的一种优选方案，其中：所述引纱管一端对应所述转筒，一端对应所述第二引纱罗拉。
作为本发明所述长丝短纤气流纺复合纱生产装置的一种优选方案，其中：还包括支架、安置盒和安置板，所述短纤维牵伸单元置于所述支架内，所述长丝喂入单元置于所述安置板上，所述加捻和卷绕单元置于所述安置盒内。
作为本发明提供如下技术方案：一种利用上述长丝短纤气流纺复合纱生产装置的长丝短纤气流纺复合纱生产方法其中：短丝经过短纤维牵伸单元穿过纤维输送通道进入加捻器内；长丝由第一纱筒释放，经过第一引纱罗拉和张力控制器后穿过转筒进入加捻器内；长丝和短丝在加捻器绕卷后由引纱管导出，经过第二引纱罗拉后卷到第二纱筒上。
作为本发明所述长丝短纤气流纺复合纱生产方法的一种优选方案，其中：短纤维牵伸单元内的第一罗拉和第二罗拉组成主牵伸区，第二罗拉和第三罗拉组成后牵伸区。
作为本发明所述长丝短纤气流纺复合纱生产方法的一种优选方案，其中：长丝经过第一引纱罗拉由速度控制器控制长丝喂入速度，张力控制器控制长丝喂入张力。
本发明的有益效果：本发明能够高效、优质的完成对纤维条的抽长拉细并与长丝共同加捻和卷绕，一步形成结构可控的长丝短纤维复合纱且该纺纱方法具有短流程、大牵伸、大卷装、快卷绕、高效率和品种多样化的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为第一个实施例中的短纤维牵伸单元结构图。
图2为第一个实施例中的长丝喂入单元结构图。
图3为第一个实施例中的第一纱筒结构图。
图4为第二个实施例中的短纤维牵伸单元和长丝喂入单元的结构组合图。
图5为第二个实施例中的加捻和卷绕单元结构图。
图6为第三个实施例中的支架、安置盒和安置板结构图。
图7为第三个实施例中的装置运作结构图。
图8为第四个实施例中的装置整体结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1～3，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种长丝短纤气流纺复合纱生产装置与方法，该装置采用三个单元对长丝和短纤维进行加捻和绕卷，可优质、高效地完成对纤维条的抽长和拉细，最后形成结构多样性的复合纱，其包括有短纤维牵伸单元100和长丝喂入单元200。
短纤维牵伸单元100包括喇叭口101、第一罗拉102、第二罗拉103和第三罗拉104，喇叭口101直径由后端开口逐渐向前端长形开口101a缩小，并且前端的长形开口101a对应第一罗拉102；
进一步的，第一罗拉102、第二罗拉103和第三罗拉104结构相同，三者平行对齐，第一罗拉102包括第一圆轴102a、第二圆轴102b和皮带轮102c，具体的，第一圆轴102a和第二圆轴102b并列对齐，中间留有能让短纤维通过的空隙，第一圆轴102a和第二圆轴102b的同一端设置有突出的圆块102d，皮带轮102c设置在圆块102d的表面，皮带轮102c的转动带动第一罗拉102的转动。
长丝喂入单元200包括张力控制器201、第一引纱罗拉202和第一纱筒203，具体的，张力控制器201包括第一压板201a、第二压板201b、第一弹簧201d 和第二弹簧201c，第一压板201a和第二压板201b形状大小相同，其表面具有向外弯曲的弧度，第一压板201a和第二压板201b的凸面相对，第一弹簧201d 和第二弹簧201c分别设置在第一压板201a和第二压板201b的凹面一侧。
进一步的，第一引纱罗拉202长丝喂入单元上设置皮辊202a和速度控制器 202b，具体的，第一引纱罗拉202两端设置插块202d，可将第一引纱罗拉202 固定于地面，皮辊202a转动将长丝引出，速度控制器202b控制皮辊202a转动速度。
进一步的，第一纱筒203包括螺纹管203a和旋转轴203b，具体的，第一纱筒203内设置空心槽203c，旋转轴203b中间部分设置连接轴203b-1与空心槽203c配合嵌于空心槽203c内，旋转轴两端设置直径小于连接轴203b-1直径的轴架203b-2，轴架203b-2伸出空心槽203c外，可将第一纱筒203支撑起来。
短纤维条可由喇叭口101的后端进入，从长形开口101a处伸出进入第一罗拉102和第二罗拉103的主牵伸区，然后进入第二罗拉103和第三罗拉104的后牵伸区，经过抽长拉细后引出，长丝可由第一纱筒203上的螺纹管203a内引出，经过第一引纱罗拉202的牵引和控速后从张力控制器201导出。
实施例2
参照图4、5，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，该装置还包括有加捻和卷绕单元300，其中包括第二引纱罗拉301、纤维输送通道302、引纱管303、加捻器304和第二纱筒305。
加捻器304包括转杯304a和转筒304b，具体的，转筒304b的一端与转杯 304a后端连接，转筒304b内部空心，转杯304a和转筒304b连接处与转筒304b 连通，可使长丝通过进入转杯304a内，转杯304a前端设置一个容置空间T，长丝通过转筒304b进入容置空间T，短纤维通过纤维输送通道302进入容置空间T。
第二引纱罗拉301原理结构以及组成部分均与第一引纱罗拉202相同，设置于加捻器304的出口端，纤维输送通道302呈“三角形”，底端设置有长形槽孔302b，顶端设置圆孔302a，整体中心部分连通，长形槽孔302b对应第三罗拉104，圆孔302a对应转杯304a。
进一步的，引纱管303中间呈一定角度弯曲，一端伸入，转筒304b内部连接，一端对应第二引纱罗拉301，长丝和短纤维在由电机控制的转杯304a内加捻，加捻器304内部装有抽气装置，转杯304a内将会形成强负压，短纤维以分散的状态与长丝进行加捻，合成后由引纱管303一端导入，从引纱管303另一端导出经过第二引纱罗拉301后卷绕至第二纱筒305上。
第二纱筒305理结构以及组成部分均与第一纱筒203相同。
纤维条1由喇叭口101的长形开口101a进入短纤维牵伸单元100，第一罗拉102和第二罗拉103组成主牵伸区，第二罗拉103和第三罗拉104组成后牵伸区，纤维条1首先进入主牵伸区，经过27-160倍的牵伸后进入1.06-5倍的后牵伸区，随后进入纤维输送通道302，由圆孔302a导出到加捻器304的转杯304a 内；长丝由第一纱筒305释放出，经过第一引纱罗拉202和张力控制器201喂入加捻器304内，随后短纤维和长丝在转杯304a内共同加捻，最后由引纱管 303导出复合纱，经过第二引纱罗拉301卷绕到第二纱筒305上。
实施例3
参照图6、7，为本发明第三个实施例，该实施例基于上一个实施例，一种长丝短纤气流纺复合纱生产装置还包括支架400、安置盒500和安置板600，短纤维牵伸单元100由支架400固定，长丝喂入单元200固定在安置板600上，加捻和卷绕单元置于安置盒500中。
支架400包括有侧板401、支撑架402和固定杆403，具体的，喇叭口101 嵌入侧板上的小孔401a内，大开口向外，长形开口101a向内，内部对应罗拉，支撑架402上设置支撑槽402a，每个罗拉都对应有四个支撑槽402a，分别设置在两端的支撑架402上，第一圆轴102a和第二圆轴102b嵌入支撑槽402a内，达到固定罗拉的效果，固定杆403包括悬挂杆403a和支撑杆403b，悬挂杆403a 连接纤维输送通道302的上面，支撑杆403b连接纤维输送通道302的下面，将纤维输送通道302固定在支架400的中间部位，使得长形槽孔302b与第三罗拉 104对齐。
进一步的，安置板600包括底板601、侧壁602和一对圆形凸槽603，圆形凸槽603设置在底板601上，第一引纱罗拉202的下端嵌入圆形凸槽603内，能够在圆形凸槽603内转动，第一弹簧201d和第二弹簧201c分别一端与侧壁 602固定连接，另一端分别连接第一压板201a和第二压板201b，弹簧的拉伸和压缩状态能够控制长丝通过的张力，侧壁602上还设置有第一连接孔602a，侧壁602宽度小于第一纱筒203的连接轴203b-1的长度，连接轴203b-1两端伸入第一连接孔602a内，起到支撑第一纱筒203的效果；安置板600上还设置有套环604，套环604上端由一根第一连接杆604a与支架400上端固定连接，套环 604下端由一根第二连接杆604b与底板601固定连接，转筒304b穿过套环603，达到支撑加捻器304的效果。
进一步的，安置盒500包括第一容置槽501和第二容置槽502，具体的第一容置槽501上设置第二连接孔501a，作用以及效果同第一连接孔602a，第二容置槽502内安置第二引纱罗拉301，引纱管303通过第二容置槽502的连接孔502a与第二引纱罗拉301对应。
实施例4
参照图8，为本发明第四个实施例，该实施例基于以上实施例的结构组成和运作过程，该装置采用不同材料的短纤维和长丝，根据不同的情况可生产出不同的复合纱。
21g/5m的棉纤维条1由喇叭口101的长形开口101a进入牵伸机构，经过第一罗拉102和第二罗拉103的主牵伸与第二罗拉103和第三罗拉104的后牵伸，总牵伸倍数为210倍，抽长拉细后经过纤维输送通道302进入加捻器304 内；70D/36f的涤纶长丝从第一纱筒203上的螺纹管203a引出，经过第一引纱罗拉202和张力控制器201喂入加捻器304内，长丝速度为254米/分钟，长丝和短纤维在加捻器304内共同加捻，加捻器304的转速为17万转/分钟，最后形成长丝包裹在短纤维须条外面的包覆纱，经由引纱管303和第二引纱罗拉301 卷绕到第二纱筒305上，引纱速度为230米/分钟。
18g/5m的粘胶纤维条1由喇叭口102释放，经过由第一罗拉102、第二罗拉103和第三罗拉104组成的牵伸机构，经过总牵伸倍数为245倍的牵伸后由纤维输送通道302的长形槽孔302b导入，再由圆孔302a导出进入加捻器304 的转杯304a内；50D/36f的涤纶长丝经第一引纱罗拉202的速度控制后通过张力控制器201进入加捻器304内，速度控制位253米/分钟，长丝和短纤维在加捻器304内经过16万转/分钟的转速，形成长丝为芯，短纤维包覆在外层的包芯纱后由引纱管303导出至第二引纱罗拉301，引纱速度控制位258米/分钟，最后卷绕至第二纱筒305上。
根据现有技术相比，本装置运作方法所纺出的复合纱强度与条干由于现有的技术，对比数据如表一所示：
表一
采用40S转杯棉纱技术时，纺出的结果强度一般是9.8cN/tex，而条干达到23.2CV％，采用25.5S材质时，强度和条干略由于上述，强度为10.1cN/tex，条干为21.7CV％，现有技术中还有环锭纺纱，与转杯技术对比更优，40S环锭棉纱的强度达到10.9cN/tex，条干为21.9CV％，采用25.5S材质时，强度为11.4cN/tex，条干为20.3CV％，本发明装置的方法纺纱采用40S棉纤维+75D/72f 涤纶长丝，与上述技术对比，强度高达13.2cN/tex，而条干为18.5CV％，通过数据对比，该装置的有益效果更优于其他。
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
